Калькулятор стандартного відхилення
Обчисліть стандартне відхилення та дисперсію для вибірки або генеральної сукупності. Введіть числа через кому — миттєвий результат без реєстрації.
Введіть числа через кому або пробіл, оберіть вибірку або генеральну сукупність — калькулятор обчислить дисперсію, стандартне відхилення та середнє арифметичне.
Обчислюємо середнє арифметичне, потім підсумовуємо квадрати відхилень кожного значення від середнього. Ділимо на N (генеральна сукупність) або n-1 (вибірка). Стандартне відхилення = корінь квадратний з дисперсії. Результати округлюємо до 6 знаків після коми.
Для [2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9]: середнє = 5, дисперсія генеральної сукупності = 4, стандартне відхилення = 2. Для вибірки (n-1): дисперсія ≈ 4,571, відхилення ≈ 2,138.
Дисперсія — це міра розкиду набору даних навколо середнього значення. Дисперсія, що дорівнює нулю, означає, що всі значення однакові. Вища дисперсія вказує на більший розкид. Це фундаментальне поняття статистики, яке використовується в аналізі даних, фінансах та науці.
Для генеральної сукупності: sigma^2 = suma(xi - середнє)^2 / N. Для вибірки: s^2 = suma(xi - середнє)^2 / (n-1). Де xi — окремі значення, середнє — середнє арифметичне, N або n — кількість елементів. Знаменник (n-1) для вибірки називається поправкою Бесселя.
Дисперсія виражається в квадратних одиницях (наприклад, см^2 при вимірюванні довжини в см), що ускладнює інтерпретацію. Стандартне відхилення — це квадратний корінь із дисперсії і виражається в тих самих одиницях, що й дані. На практиці частіше повідомляють стандартне відхилення.
Обирайте генеральну сукупність (дільник N), якщо ваші дані охоплюють усю сукупність — наприклад, результати всіх учнів класу. Обирайте вибірку (дільник n-1), якщо ваші дані є випадковою вибіркою з більшої сукупності. Для великих наборів різниця мінімальна, але для малих вибірок скоригована формула дає кращу оцінку.
Дисперсія є сумою квадратів відхилень від середнього. Кожний доданок невідʼємний (квадрат будь-якого дійсного числа >= 0), тому й сума невідʼємна. Дисперсія дорівнює нулю лише тоді, коли всі значення набору однакові.
1) Обчисліть середнє арифметичне. 2) Відніміть середнє від кожного значення. 3) Зведіть кожну різницю у квадрат. 4) Підсумуйте всі квадрати. 5) Поділіть на N (генеральна сукупність) або n-1 (вибірка). Приклад для [2, 4, 6]: середнє=4, відхилення: -2, 0, 2; квадрати: 4, 0, 4; сума=8; дисперсія сукупності = 8/3 ≈ 2,67.
Дисперсія використовується в аналізі фінансових ризиків (вимірювання волатильності цін акцій), контролі якості виробництва, медичній статистиці, машинному навчанні (регуляризація, PCA) та суспільних науках. Вона також є основою дисперсійного аналізу ANOVA.
Дисперсія дуже чутлива до викидів, оскільки відхилення зводяться у квадрат — велике відхилення квадратично посилює свій вплив. Одне значення, далеке від середнього, може суттєво завищити дисперсію. Рекомендується перевіряти набір даних на наявність викидів перед обчисленням.
Розмах (максимум мінус мінімум) — найпростіша міра розкиду, але враховує лише два крайніх значення й дуже чутливий до викидів. Дисперсія враховує всі значення та їх відстані від середнього, що робить її більш репрезентативною мірою. В аналізі даних дисперсія (або стандартне відхилення) є кращим вибором.
Для генеральної сукупності з одного елемента дисперсія дорівнює 0 — одне число не демонструє жодного розкиду. Для вибірки з одного елемента формула вимагає ділення на n-1=0, що математично не визначено. Калькулятор повертає 0 як безпечний запасний варіант. На практиці для значущих статистичних заходів потрібно щонайменше два спостереження.
Результати мають інформаційний характер. Калькулятор припускає, що введені числа утворюють повний набір даних для аналізу.
Обчисліть стандартне відхилення та дисперсію для вибірки або генеральної сукупності. Введіть числа через кому — миттєвий результат без реєстрації.
Obchislit seredniu aryfmetychnu, medianu, dominantu, rozmakh, sumu ta kilkist elementiv dlya bud-yakoi vybirky chysel. Shvydko, bezkoshtovno, bez reyestratsiyi.